基于气象条件的我国北方马铃薯晚疫病发生预报模型及其验证

病害发生与否是一个二分类问题,故本文采用分类模型,将近年北方马铃薯种植区的晚疫病发病数据与气象数据进行结合,探索北方区域马铃薯晚疫病发病模型,以预测马铃薯晚疫病发病时间来指导区域马铃薯晚疫病防治。模型中考虑到气象站到种植区有一定距离,故根据距离将北方马铃薯晚疫病病害数据分为3个样本集。同时结合马铃薯晚疫病发病机理,采用以日为时长单位的气象数据,利用ROC曲线,确定适合马铃薯晚疫病发病的参数阈值与体系,并进行了历史验证。验证结果表明,该模型在北方种植区预报马铃薯晚疫病的整体正确率达到78%,灵敏度为79%,特异性为78%。     

广西北仑河口红树植物种群结构与动态特征

以广西北仑河口国家级自然保护区4种红树植物秋茄(Kandelia obovata)、桐花树(Aegiceras corniculatum)、白骨壤(Avicennia marina)和木榄(Bruguiera gymnorrhiza)为研究对象,在野外样地调查的基础上,采用高度级和大小级结构、静态生命表、存活曲线、时间序列分析和7种聚集强度指数等方法对4种红树植物的种群结构和动态进行了分析和预测,旨在阐明红树植物种群与群落的结构特征和动态变化规律以及潜在的驱动机制,为广西红树林生态系统的保护与恢复提供基础资料和科学依据。研究结果表明:木榄和秋茄种群更新良好,桐花树更新受到一定阻力,种群相对稳定,白骨壤种群更新不良,呈现明显的衰退趋势;4种红树植物种群不同龄级的存活量差别较大,存活量和生命期望一般随龄级的增加逐渐减少;白骨壤种群的存活曲线属于DeeveyⅠ型,其种群个体均能达到其平均生理寿命,木榄和秋茄种群属DeeveyⅡ型,各龄级个体具有相对一致的死亡率,而桐花树种群介于DeeveyⅠ型和DeeveyⅡ型之间,其幼龄期死亡率偏高,中龄期后死亡率逐渐接近;时间序列分析同样表明,白骨壤未来种群数量将明显降低,种群逐步衰退,桐花树未来种群数量将表现为稳中有降,而木榄和秋茄未来种群数量将趋于增加。4种红树植物不同龄级种群多呈现聚集分布,聚集强度往往随种群龄级的增加而趋于降低。上述结果表明,北仑河口4种红树植物的种群动态与群落所处演替阶段息息相关,先锋植物白骨壤种群处于较快衰退阶段,演替前中期的桐花树种群稳中有降,而演替中后期的秋茄和木榄种群出现不同程度的增长,反映出本次调查的红树林群落正处于演替的中期阶段,白骨壤和白骨壤+桐花树群丛将逐步演替为以木榄为优势种的群丛。此外,红树植物的种群动态受到自身繁殖特性、生境条件、种内和种间竞争、虫害等多种因素的调控。     

西南喀斯特木本植物区系成分的纬度变异格局

本研究选取3个极具代表性的喀斯特原生植被区域,即北热带的广西弄岗自然保护区、南亚热带的广西龙虎山自然保护区和中亚热带的贵州茂兰自然保护区为研究对象,通过野外实地调查及查阅文献,整理出3个区域的木本植物名录,比较分析木本植物种类组成和区系成分的纬度变异格局。结果显示,弄岗、龙虎山和茂兰3个不同气候区域内的木本植物分别有104科425属936种、99科363属636种和100科352属995种。木本植物区系均以热带亚热带成分为主,其优势科热带性质随纬度升高逐步降低。热带区系成分与温带区系成分的比值(R/T)反映出,弄岗和龙虎山自然保护区的木本植物区系属的热带性质明显,而茂兰自然保护区植物属的热带性质较弱,温带性质属的比重随纬度升高而增加。科、属、种相似性系数表明,弄岗和龙虎山间的木本植物亲缘关系较密切,弄岗和茂兰间次之,而龙虎山和茂兰间亲缘关系较远。     

蒙古栎叶片及其土壤碳、氮同位素自然丰度对大气CO2浓度升高的响应

大气CO₂浓度升高对土壤氮素转化过程产生重要影响,研究其变化有助于更好地预测陆地生态系统的固碳潜力.氮同位素自然丰度作为生态系统氮素循环过程的综合指标能够有效地指示CO₂浓度升高对土壤氮素转化过程的影响.本研究采用开顶箱CO₂ 熏蒸法研究连续10年的大气CO₂ 浓度升高对我国东北地区蒙古栎及其土壤和微生物生物量碳、氮同位素自然丰度的影响.结果表明: 大气CO₂浓度升高改变了土壤氮循环过程,增加了土壤微生物和植物叶片δ¹⁵N;促进了富¹³C土壤有机碳分解,中和了贫¹³C植物光合碳输入的效果,导致土壤可溶性有机碳和微生物碳δ¹³C在CO₂升高条件下没有发生显著变化.这些结果表明,CO₂浓度升高很可能促进了土壤有机质矿化过程,并加剧了系统氮限制的状态.     

基于综合指数法的白龙江流域生物多样性空间分异特征研究

大中区域尺度上生物多样性空间分布格局识别是制定和实施区域生物多样性保护计划的前提条件,也是生物多样性保护确定优先区域研究工作迫切需要解决的关键问题之一。拟以甘肃白龙江流域为例,结合InVEST模型和遥感、GIS技术,以区域生境质量、植物净初级生产力和景观状态指数为评价指标,应用归一化处理方法,构建区域生物多样性空间格局综合评估方法,在栅格像元尺度上开展白龙江流域生物多样性评价及其空间分异特征分析。结果表明:白龙江流域生物多样性较为丰富,空间分异特征明显。生物多样性较高的区域(Ⅰ和Ⅱ级以上)面积约占39.80%,且主要集中在自然保护区和林业管护区。生物多样性较低的地区主要分布在舟曲-武都-文县的白龙江两岸及其以北区域、宕昌县岷江沿岸、高寒稀疏植被区和高山积雪-裸岩区。     

桂北不同林龄桉树人工林土壤碳库管理指数和碳组分的变化特征

采用时空互代法,以广西北部低山丘陵地区不同林龄(1、2、3、4、5和8 a)桉树人工林为研究对象,探讨林龄对桉树人工林地土壤碳库管理指数的影响及其规律。结果表明:(1)随着林龄的增加,土壤有机碳总体表现为增加的趋势,1～8 a桉树土壤有机碳范围在5.79～15.57 g· kg^-1之间,随着土层的加深而降低; 0～40 cm土层土壤有机碳平均含量表现为8 a>5 a>3 a>4 a>2 a>1 a。(2)土壤非活性有机碳、碳储量随林龄和土层的变化规律与土壤有机碳基本一致。土壤活性有机碳含量大小依次表现为8 a>5 a>4 a>3 a>2 a>1 a,占土壤有机碳的比例随林龄变化无明显规律,8 a和其他林龄间均具有显著差异。(3)碳库管理指数随林龄增加整体呈上升趋势,8 a桉树人工林土壤碳组分含量及碳库管理指数均高于10 a对照马尾松林。碳库管理指数与土壤有机碳、非活性有机碳、活性有机碳、碳储量、碳库活度、全氮、容重呈极显著或显著的相关性,不同林龄和土层间碳库管理指数有差异性。适当延长桉树人工林的轮伐周期,减少人为对林地凋落物和林下植被的干扰,将有利于提高土壤的有机碳含量,进而改善土壤质量。     

低分子量有机酸对土壤磷活化及其机制研究进展

近30年来,过量施用磷肥导致土壤磷素累积继而引起水体富营养化等问题备受关注。植物根系分泌的低分子量有机酸能活化土壤积累态磷,提高土壤磷素有效性,已成为研究热点问题之一。本文结合国内外已有研究,从低分子量有机酸的类型、添加浓度、土壤类型和土壤磷素水平等方面总结了低分子量有机酸活化土壤无机磷与有机磷的效果,并通过对比土壤磷活化试验前后各形态磷的变化探讨了低分子量有机酸对土壤磷的活化机制。低分子量有机酸对土壤无机磷的活化主要是促进了土壤中有效性低的无机磷形态向有效性较高的形态转化,而低分子量有机酸对土壤有机磷的活化结论尚不一致,活化机制也不明确,仍需进一步研究。未来研究应关注低分子量有机酸与磷肥之间的协同增效机制,并进一步探索低分子量有机酸对土壤磷素(特别是有机磷)的活化机制。     

茂兰喀斯特常绿落叶阔叶混交林树种的空间分布格局及其分形特征

分析种群的空间分布格局有助于推断格局形成的潜在生态过程和机制,是生态学研究的重要内容。采用4种格局强度指数(聚块性指数、格林指数、扩散系数和负二项参数)以及分形维数中的计盒维数(D_b)和信息维数(D_i)对贵州茂兰国家级自然保护区亚热带喀斯特常绿落叶阔叶混交林中30种乔木的种群空间分布格局及其分形特征进行了分析,同时分析了不同生长阶段(幼树、中树和成树)空间分布的分形维数变化,比较了2种分形维数与5种种群结构参数和4种格局强度指数间的相关关系。结果表明:(1)30种树种中,除皱叶海桐(Pittosporum crispulum)和油柿(Diospyros oleifera)外,其余28种乔木树种的种群空间分布格局均呈现聚集分布,这种普遍的聚集性与喀斯特生境的高度异质性和种子扩散限制密切相关;(2)30种树种空间分布的D_b值介于0.589-1.870,D_i值介于0.498-1.711。分形维数值越大,表征种群对空间环境的占据利用能力越强,个体空间聚集强度越强,在群落中往往处于优势地位;反之则表明其对环境的占据能力弱,个体聚集程度越低,往往处于伴生地位;(3)从幼树、中树到成树阶段,30种树种空间分布的D_b和D_i平均值呈极显著的降低趋势,这可能与种内和种间的密度制约性死亡效应有关,导致种群随年龄的增加其聚集度和空间占据能力逐渐减弱;(4)相关分析表明,30种树种的种群多度和重要值与D_b和D_i均呈现显著正相关关系,表明种群多度和重要值的变化与种群空间占据能力和聚集程度存在密切关系。4种格局强度指数中,除聚块性指数外,其余3种指数与D_b和D_i值呈现显著或极显著相关性,表明分形维数D_b和D_i值可以用于表征种群空间分布的聚集程度。利用格局强度指数和分形维数准确量化了茂兰喀斯特森林树种的空间分布格局,其结果有助于揭示喀斯特森林群落物种共存的潜在维持机制。     

基于Web of Science的国际海草研究文献计量评价

海草及其与周围环境形成的海草场是近海海洋生态系统的重要组成部分,具有多种重要的生态服务功能。相较于红树林和珊瑚礁,国内外学者和公众对海草的关注度偏低,至今对国际海草研究的现状、趋势和热点等的认识还较为有限。检索了1983-2017年Web of Science的SCI-E数据库中收录的海草研究相关文献,借助文献计量信息可视化分析方法,从年度发文量、研究力量和研究热点与主题等方面进行了较为系统的文献计量评价,以期阐明国内外海草研究的态势与热点。结果表明:1983-2017年间国际海草研究的文献数量总体呈明显上升趋势,该领域发文量排前3位的国家是美国、澳大利亚和西班牙;全球发文量最多的机构是佛罗里达州立大学,其次是西班牙高等科学研究理事会与美国国家海洋和大气管理局;发文总量较多的作者是Duarte CM、Marba N和Fourqurean JW,近3年发文量最高的是学者Santos R;刊文量最多的期刊分别是《Marine Ecology Progress Series》、《Aquatic Botany》和《Estuarine, Coastal and Shelf Science》,刊文量前15期刊中影响因子最高的是《Limnology and Oceanography》(3.969)。在国家、机构与作者合作方面,西班牙、丹麦、荷兰、墨西哥4个国家形成了关系密切的合作网络,西班牙高等科学研究理事会和美国国家海洋和大气管理局是海草研究机构合作网络中的两个中心,Duarte CM、Marba N等较多学者间有紧密的学术合作关系。通过高频关键词的关联关系分析,表明该领域的3个热点研究主题,即环境(污染)胁迫对海草场的影响、海草的生长与生理生态和海草及其相关生态系统的结构与功能。中国科学院、中国海洋大学等机构为我国海草研究做出了重要贡献,但由于研究起步较晚,我国学者的发文量、篇均被引频次等与欧美国家学者存在一定差距,但近几年的发文量增长迅速,预计未来的发展趋势良好。     

南宁的外来入侵植物

根据野外调查及文献资料的整理,对南宁地区外来入侵植物的种类组成、危害现状、原产地、生活型和入侵生境等进行了分析。结果表明,南宁现有外来入侵植物72种,隶属于25科55属,其中菊科植物19种,禾本科9种,苋科和茄科各6种,分别占总种数的26.4%、12.5%和8.3%。就危害程度而言,已造成严重危害的种数达12种,中等危害有17种,轻度危害有43种。从原产地分析来看,源自美洲的入侵植物多达62种,占总种数的86.1%,其次为源自非洲(5种)、地中海(3种)和欧洲(2种)的植物。这些外来入侵植物中,草本植物种类最为丰富(57种,占种总数的79.2%),其次为灌木(10种,13.9%)和乔木(3种,4.2%)。此外,南宁外来入侵植物的种类组成与广州、澳门和厦门等地的共有种数相对较多,而与青岛、北京和沈阳等地的共有种数较少。同时对外来入侵植物的防控对策进行了简要分析。